電功
定義:電流所做的功叫電功。電功的符號是W
單位:焦耳(焦,J)。電功的常用單位是度,即千瓦時(kW·h)。1kW·h=3.6×106J
電流做功的過程,實際上就是電能轉化為其他形式能的過程。
公式:
公式中的物理量:
W——電能——焦耳(J)
U——電壓——伏特(V)
I——電流——安培(A)
t——時間——秒(s)
R——電阻——歐姆(Ω)
Q——電荷量——庫倫(C)
P——功率——瓦特(W)
電能表
測量電功的儀表是電能表(也叫電度表)。下圖是一種電能表的表盤。
表盤上的數字表示已經消耗的電能,單位是千瓦時,計數器的最后一位是小數,即1234.5 kW·h。
用電能表月底的讀數減去月初的讀數,就表示這個月所消耗的電能。
“220 V”表示這個電能表的額定電壓是220V,應該在220V的電路中使用。
“10(20 A)”表示這個電能表的標定電流為10A,額定最大電流為20 A。
“50 Hz”表示這個電能表在50 Hz的交流電中使用;
“600 revs/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1千瓦時的電能,電能表上的表盤轉過600轉。
根據轉盤轉數計算電能或根據電能計算轉盤轉數時,可以列比例式:
串并聯電路電功特點
①在串聯電路和并聯電路中,電流所做的總功等于各用電器電功之和;
②串聯電路中,各用電器的電功與其電阻成正比,即W1/W2=R1/R2;
③并聯電路中,各用電器的電功與其電阻成反比,即W1/W2=R2/R1(各支路通電時間都相同)。
電功率
定義:電流在1秒內所做的功叫電功率。
意義:表示消耗電能的快慢。
符號:P
單位:瓦特(瓦,W),常用單位為千瓦(kW),1kW=103W
電功率的定義式:P=W/t W=Pt t=W/P
第一種單位:
P——電功率——瓦特(W);
W——電功——焦耳(J);
t——通電時間——秒(s)。
第二種單位:
P——電功率——千瓦(kW);
W——電功——千瓦時(kW·h);
t——通電時間——小時(h)。
電功率的計算式:
P——電功率——瓦特(W);
U——電壓——伏特(V);
I——電流——安培(A);
R——電阻——歐姆(Ω)。
串并聯電路電功率特點
在串聯電路和并聯電路中,總功率等于各用電器電功率之和;
串聯電路中,各用電器的電功率與其電阻成正比,即P1/P2=R1/R2
并聯電路中,各用電器的電功率與其電阻成反比,即P1/P2=R2/R1。
用電器的額定功率和實際功率
額定電壓:用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。
額定功率:用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。
額定電流:用電器在正常工作時的電流叫額定電流。
用電器實際工作時的三種情況:
①U實
②U實>U額 P實>P額——用電器不能正常工作,有可能燒壞。(如果是燈泡,則表現為燈光極亮、刺眼、發白或迅速燒斷燈絲);
③U實=U額 P實=P額——用電器正常工作。
電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V,額定功率是25W。
燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的,與額定電壓和額定功率無關。
額定電壓相同,額定功率不同的燈泡,燈絲越粗,功率越大。
將這兩個燈泡串聯,額定功率大的,實際功率小;將這兩個燈泡并聯,額定功率大的,實際功率大。
串并聯電路P實與R大小的關系
實驗原理:P=UI
實驗器材:電源、開關、導線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。
實驗電路圖:
實驗步驟:
①按電路圖連接實物。
②檢查無誤后,閉合開關。移動滑片,使小燈泡在額定電壓下發光,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數,代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。
③調節滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數,代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
④調節滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數,代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
實驗表格:
注意事項:
①接通電源前應將開關處于斷開狀態,將滑動變阻器的阻值調到最大;
②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;
③滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護電路;
④不需要計算電功率的平均值。
焦耳定律及其應用
電流通過導體時電能轉化成熱(電能轉化為內能),這個現象叫做電流的熱效應。
焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。(英國物理學家焦耳)
定義式:
導出式:
Q——熱量——焦耳(J);
I——電流——安培(A);
R——電阻——歐姆(Ω);
t——通電時間——秒(s);
P——電功率——瓦特(W);
U——電壓——伏特(V)。
有關焦耳定律的注意事項:
對于純電阻電路,電流做功消耗的電能全部轉化為內能(Q=W),這時以下公式均成立Q=UIt Q=(U2/R)t(2為平方) Q=Pt;
對于非純電阻電路,電能除了轉化為內能,還要轉化為其他形式的能量。求Q時只能用Q=I2Rt
利用電熱的例子:熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。
防止電熱的例子:電視機外殼的散熱窗;計算機內的散熱風扇、電動機外殼的散熱片等。
串并聯電路電功特點
①在串聯電路和并聯電路中,電流產生的總熱量等于部分電熱之和;
②串聯電路中,各部分電路的熱量與其電阻成正比,即Q1/Q2=R1/R2;
③并聯電路中,各部分電路的熱量與其電阻成反比,即Q1/Q2=R2/R1(各支路通電時間都相同)。
源:中考物理
物理大師
馬上就期末了,快來自我檢測一下吧!
電功
定義:電流所做的功叫電功。電功的符號是W
單位:焦耳(焦,J)。電功的常用單位是度,即千瓦時(kW·h)。1kW·h=3.6×106J(第二個6為次方)
電流做功的過程,實際上就是電能轉化為其他形式能的過程。
公式:
公式中的物理量:
W——電能——焦耳(J)
U——電壓——伏特(V)
I——電流——安培(A)
t——時間——秒(s)
R——電阻——歐姆(Ω)
Q——電荷量——庫倫(C)
P——功率——瓦特(W)
電能表
測量電功的儀表是電能表(也叫電度表)。下圖是一種電能表的表盤。
表盤上的數字表示已經消耗的電能,單位是千瓦時,計數器的最后一位是小數,即1234.5 kW·h。
用電能表月底的讀數減去月初的讀數,就表示這個月所消耗的電能。
“220 V”表示這個電能表的額定電壓是220V,應該在220V的電路中使用。
“10(20 A)”表示這個電能表的標定電流為10A,額定最大電流為20 A。
“50 Hz”表示這個電能表在50 Hz的交流電中使用;
“600 revs/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1千瓦時的電能,電能表上的表盤轉過600轉。
根據轉盤轉數計算電能或根據電能計算轉盤轉數時,可以列比例式:
串并聯電路電功特點
①在串聯電路和并聯電路中,電流所做的總功等于各用電器電功之和;
②串聯電路中,各用電器的電功與其電阻成正比,即W1/W2=R1/R2;
③并聯電路中,各用電器的電功與其電阻成反比,即W1/W2=R2/R1(各支路通電時間都相同)。
電功率
定義:電流在1秒內所做的功叫電功率。
意義:表示消耗電能的快慢。
符號:P
單位:瓦特(瓦,W),常用單位為千瓦(kW),1kW=103W
電功率的定義式:P=W/t W=Pt t=W/P
第一種單位:
P——電功率——瓦特(W);
W——電功——焦耳(J);
t——通電時間——秒(s)。
第二種單位:
P——電功率——千瓦(kW);
W——電功——千瓦時(kW·h);
t——通電時間——小時(h)。
電功率的計算式:
P——電功率——瓦特(W);
U——電壓——伏特(V);
I——電流——安培(A);
R——電阻——歐姆(Ω)。
串并聯電路電功率特點
④在串聯電路和并聯電路中,總功率等于各用電器電功率之和;
⑤串聯電路中,各用電器的電功率與其電阻成正比,即P1/P2=R1/R2
⑥并聯電路中,各用電器的電功率與其電阻成反比,即P1/P2=R2/R1。
用電器的額定功率和實際功率
額定電壓:用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。
額定功率:用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。
額定電流:用電器在正常工作時的電流叫額定電流。
用電器實際工作時的三種情況:
①U實
②U實>U額 P實>P額——用電器不能正常工作,有可能燒壞。(如果是燈泡,則表現為燈光極亮、刺眼、發白或迅速燒斷燈絲);
③U實=U額 P實=P額——用電器正常工作。
電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V,額定功率是25W。
燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的,與額定電壓和額定功率無關。
額定電壓相同,額定功率不同的燈泡,燈絲越粗,功率越大。
將這兩個燈泡串聯,額定功率大的,實際功率小;將這兩個燈泡并聯,額定功率大的,實際功率大。
串并聯電路P實與R大小的關系
實驗原理:P=UI
實驗器材:電源、開關、導線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。
實驗電路圖:
實驗步驟:
①按電路圖連接實物。
②檢查無誤后,閉合開關。移動滑片,使小燈泡在額定電壓下發光,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數,代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。
③調節滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數,代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
④調節滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數,代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
實驗表格:
注意事項:
①接通電源前應將開關處于斷開狀態,將滑動變阻器的阻值調到最大;
②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;
③滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護電路;
④不需要計算電功率的平均值。
電流通過導體時電能轉化成熱(電能轉化為內能),這個現象叫做電流的熱效應。
焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。(英國物理學家焦耳)
定義式:
導出式:
Q——熱量——焦耳(J);
I——電流——安培(A);
R——電阻——歐姆(Ω);
t——通電時間——秒(s);
P——電功率——瓦特(W);
U——電壓——伏特(V)。
有關焦耳定律的注意事項:
對于純電阻電路,電流做功消耗的電能全部轉化為內能(Q=W),這時以下公式均成立Q=UIt Q=(U2/R)t Q=Pt;
對于非純電阻電路,電能除了轉化為內能,還要轉化為其他形式的能量。求Q時只能用Q=I2Rt
利用電熱的例子:熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。
防止電熱的例子:電視機外殼的散熱窗;計算機內的散熱風扇、電動機外殼的散熱片等。
串并聯電路電功特點
①在串聯電路和并聯電路中,電流產生的總熱量等于部分電熱之和;
②串聯電路中,各部分電路的熱量與其電阻成正比,即Q1/Q2=R1/R2;
③并聯電路中,各部分電路的熱量與其電阻成反比,即Q1/Q2=R2/R1(各支路通電時間都相同)。
.在如圖所示的電路中,電源電壓為 3伏特,電阻 R的阻值為 5 歐姆,滑動變阻器標有"20
Ω 2A"字樣,當滑片由 A端滑動 B端的過程中( )
A.電阻 R 兩端的電壓不斷變大 B.電阻 R的功率不斷變小
C.滑動變阻器兩端的電壓不斷變小 D.滑動變阻器的功率不斷變大
2.如圖甲所示,電源電壓恒為 9伏,滑動變阻器的最大阻值為 100 歐,電流在 0.1 安~0.4
安之間時電子元件均能正常工作。若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關系如圖乙所示,
則下列判斷正確的是
A.電子元件工作時,電阻保持不變
B.電子元件處于正常工作狀態時,電路消耗的最小功率為 3.6 瓦
C.當 P在中點時,電子元件與滑動變阻器的電壓之比為 1:1
D.為使電子元件處于正常工作狀態,滑動變阻器的阻值范圍應控制在 12.5 歐~70 歐
3.小科做作業時,電燈突然變暗,其原因可能是 ( )
A.電燈的實際電壓變大 B.電燈的額定電壓變小
C.電燈的實際功率變小 D.電燈的額定功率變小
4.如果加在某定值電阻兩端的電壓從 6V 升高到 10V,通過該電阻的電流變化了 0.1A,
則該電阻的電功率變化了 ( )
A.1.6W B.4.0W C.0.4W D.3.4W
5.在如圖所示的電路中,電源電壓恒定,L1、L2均標有"6V 6W"字樣(設燈絲的電阻不
變)。當 S1、S2閉合時,燈 L1正常發光;則 S1閉合,S2斷開時,兩盞燈的總功率是 ( )
A.12W B.6W C.3W D.2W
6.以下關于燈泡亮暗的討論,你認為正確的是
A.燈泡的亮暗由燈泡的電壓決定 B.燈泡的亮暗由燈泡的電流決定
C.燈泡的亮暗由燈泡的實際功率決定 D.燈泡的亮暗由燈泡的額定功率決定
7.甲、乙兩個燈泡的 銘牌分別是"PZ220—25"、"PZ220—100",關于這兩個燈泡的描
述正確的是
A.甲燈的燈絲粗,電阻大 B.乙燈的燈絲細,電阻小
C.乙燈的燈絲細,電阻大 D.乙燈的燈絲粗,電阻大
8.小華用如圖所示的電路測小燈泡功率.電路中電源電壓恒為 4.5V,電壓表的量程為 O~
3V,電流表的量程為 0~0.6A,滑動變阻器的規格為"20Ω lA",燈泡標有"2.5V 1.25W"字
樣。若閉合開關,兩電表的示數均不超過所選量程,燈泡兩端電壓不允許超過額定值,不考
慮燈絲電阻的變化,則下列說法正確的是
A.電流表示數的變化范圍是 O~0.5A
B.滑動變阻器的電阻允許調節的范圍是 2.5~20Ω
C.燈泡的最小功率是 0.162W
D.該電路的最大功率是 2.7W
9.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當開關 S由斷開到閉合,電流表兩次示數
之比是 1∶5。閉合 S后, 1R 與 2R 的阻值之比和電功率之比分別是( )
A、4∶1;1∶4 B、1∶4;4∶1 C、1∶5;5∶1 D、5∶1;1∶5
10.如圖所示的電路中,電源兩端電壓保持不變,當開關 S 閉合時,燈 L 正常發光。如
果將滑動變阻器的滑片 P向右滑動,下列說法中正確的是 ( )
A.燈 L變暗,電壓表的示數變小
B.燈 L變暗,電壓表的示數變大
C.燈 L變亮,電壓表的示數變小
D.燈 L變亮,電壓表的示數變大
11.一個燈泡的燈絲燒斷了,把斷了的燈絲搭在一起,燈泡會更亮。這是因為
A.燈絲的電阻變小,實際功率變大 B.燈絲的電阻變大,實際功率變大
C.燈絲的電阻變大,實際功率變小 D.燈絲的電阻變小,實際功率變小
12.如圖,燈 L1、L2分別標有"6V,6W"和"6V,3W"的字樣,當開關都閉合時兩燈都正
常發光,則通過 L1和 L2的電流之比是( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.無法確定
13.如圖所示,當開關閉合時,電壓表 V1、V2的示數分別為 10V 和 4V,已知電動機 M 的線圈電阻為 1Ω,R 是阻值為 4Ω的定值電阻,下列結論正確的是
A. R兩端的電壓為 6V B. 通過電動機的電流為 6A
C. 電阻 R 消耗的電功率為 144W D. 電動機消耗的電功率為 6W
14.有兩個額定電壓相同的電熱水壺甲和乙,甲的額定功率為 1800W,乙的額定功率為 1200W.兩
個電熱水壺都正常工作時,下列說法中正確的是( )
A.甲電熱水壺兩端的電壓較高 B.電流通過甲電熱水壺做功較快
C.通過兩個電熱水壺的電流相等 D.相同時間內,兩個電熱水壺消耗的電能一樣多
15.將規格都是"220V 180W"的一臺電冰箱、一臺電腦和一床電熱毯,分別接入同一家庭電
路中,若通電時間相同,則下列說法正確的是( )
A.電冰箱產生的熱量最多 B.電腦產生的熱量最多
C.電熱毯產生的熱量最多 D.三者產生的熱量一樣多
16.兩個定值電阻 R1、R2并聯在電路中,如圖甲所示,它們的電流與其兩端的電壓關系如圖乙
所示,閉合開關 S,則 R1,R2產生的熱量之比為( )
A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
17.電爐工作時,根據焦耳定律可知,相同時間內電爐絲產生的熱量比導線多,所以電爐絲熱
得發紅而連接電爐絲的導線不太熱,其原因是( )
A.電爐絲的電阻較大 B.電爐絲與導線是并聯的
C.電爐絲的橫截面大 D.通過電爐絲的電流較大
18.如圖所示,電源電壓 U 為 10V 并保持不變,滑動變阻器規格為"20Ω 1A"。閉合開關 S,
當滑片 P 移至最左端時,燈泡正常發光,電流表示數為 0.5A;當滑片 P 移至中點時,電流表
示數為 0.4A.則( )
A.電路消耗的最小功率為 2.5W
B.滑片 P 在中點時,燈泡消耗的功率為 2.4W
C.滑片 P 在中點時,燈泡消耗的功率為 3.2W
D.滑片 P 在最左端時,2min 內電流通過燈泡所做的功為 10J
19.如圖所示,A、B 為兩盞白熾燈,A 燈型號是"110V 25W",B 燈型號是"110V 100W",R
是一個未知電阻。若把它們接到電壓為 220V 的電路上,下面四種接法中可能讓兩盞燈都正常
發光的電路是( )
20.如圖所示的電路,電源電壓為 3V 且保持不變,定值電阻 R1=1Ω,滑動變阻器 R2阻值范圍
為 0~4Ω.閉合開關 S,在滑片從左向右移動的過程中,下列說法正確的是( )
A.滑動變阻器的最大功率為 1.44W B.滑動變阻器的最大功率為 2W
C.滑動變阻器的最大功率為 2.25W D.電壓表示數從 0V 增大到 2.4V
21.如圖,電源電壓恒為 4.5V,?的量程為"0~0.6A",?的量程為"0~3V",燈泡上標有
"2.5V 1.25W"(不考慮燈絲電阻變化),滑動變阻器 R 的規格為"20Ω 1A"。閉合開關,
在保證電路安全的情況下,移動滑片 P的過程中( )
A.?的示數最大為 0.6A B.燈泡消耗的最小功率為 0.12W
C.電路消耗的最大總功率為 2.7W D.滑動變阻器接入電路的最小電阻為 4Ω
22.圖甲是模擬調光燈。電源電壓為 4.0V;小燈泡額定電壓為 2.5V,電流隨電壓變化的 I﹣U
圖象如圖乙所示,小燈泡兩端電壓達到 0.4V 時"剛亮";鉛筆芯長 15cm、阻值為 30Ω,其
阻值與長度成正比。回形針 A 固定在鉛筆芯右端,回形針 P 可以在鉛筆芯上自由滑動,該調
光燈在使用時,以下說法錯誤的是( )
A.閉合開關,移動 P能連續調光
B.閉合開關,P 滑到距 A 點 10cm 處,小燈泡的實際功率為 0.15W
C.在距 A 點 2.5cm 處做標記,可以提醒 P向 A滑過此處,小燈泡將不安全
D.小燈泡工作時,從"剛亮"到正常發光,實際功率變化范圍為 0.048W~0.75W
23.小明同學在進行電學知識復習時,針對電阻甲和乙的 I﹣U 圖象,作出了如下判斷,正確
的是( )
A.甲、乙串聯在電路中,相同時間內甲、乙產生熱量之比為 2:1
B.甲、乙并聯在電路中,相同時間內甲、乙消耗電能之比為 1:2
C.將甲和乙并聯,當甲兩端電壓為 2V 時,則它們的干路電流為 0.6A
D.將甲和乙串聯,當它們兩端電壓為 3V時,通過甲的電流為 0.6A
24.將規格為"2.5V 0.3A"的小燈泡 L1和規格為"3.8V 0.3A"的小燈泡 L2串聯,接在 3V 的
電源上,下列判斷正確的是( )
A.L1的電阻大于 L2的電阻 B.L1的亮度比 L2的亮度更小
C.兩只燈泡都正常發光 D.兩只燈泡實際功率相等
25.如圖為"探究焦耳定律"的實驗裝置。兩個相同的燒瓶中密封初溫相同、質量相等的煤油,
通電一段時間后,右側玻璃管中液面比左側高。下列說法正確的是( )
A.通過玻璃管中液面的高度判斷電流產生熱量的多少,這種方法是控制變量法
B.右側電阻絲的阻值比左側小 C.通過右側電阻絲的電流比左側小
D.該裝置用于探究電流通過導體產生的熱量多少與電阻大小的關系
26.如圖所示,電源電壓保持不變,R1=15Ω,閉合開關 S1,斷開開關 S2,電流表示數為 0.2A;
同時閉合開關 S1、S2,電流表示數為 0.5A,此時 R1、R2的電功率分別為 P1、P2.下列判斷正確的是( )
A.P1:P2=2:3 R1:R2=2:5
B.P1:P2=2:3 R1:R2=3:2
C.P1:P2=3:2 R1:R2=2:5
D.P1:P2=3:2 R1:R2=3:2
27.如圖所示電路,電源電壓不變,閉合開關 S,當滑片 P 置于變阻器的 B 端時,電壓表的示
數為 6V,在 10s 內定值電阻 R1產生的熱量為 36J;當滑片 P 置于變阻器的中點時,電壓表的
示數變化了 2V.下列結果正確的是( )
A.R1先后兩次消耗的電功率之比為 3:4 B.滑動變阻器 R2的最大阻值為 10Ω
C.電源電壓為 10V D.R1的阻值為 20Ω
28.新的國家標準對廷長線插座配用電纜的導線橫截面積要求進行了修改,額定電流 16A 的延
長線插座,導線最小標稱橫截面積由 1mm2提升到 1.5mm2.增大導線橫截面積的目的是( )
A.增大導線的電阻 B.減小通過導線的電流
C.增大導線的電壓 D.減小導線發熱的功率
29.用如圖的裝置探究影響電流熱效應的因素",電阻絲 R1和 R2分別密封在兩只完全相同
的燒瓶中,且 R1<R2,瓶中裝有質量相等的煤油。下列說法正確的是( )
A.該裝置用來探究電流熱效應與電流大小的關系
B.閉合開關后,裝 R1電阻絲的燒瓶中溫度計示數上上升較快
C.實驗中,通過溫度計示數的變化來比較電阻絲產生生熱量的多少
D.將某一燒瓶中的煤油換成等質量的水,可比較煤油和水的比熱容大
30.將 A、B 兩個燈泡,按圖一、圖二兩種方式連接,已知 RA=4Ω、RB=6Ω,電源電壓相同,下
面分析正確的是( )
A.圖一中 A燈比 B燈亮 B.圖二中 A燈比 B 燈亮
C.圖一中 A燈比圖二中 A 燈亮 D.圖一中的總功率比圖二中的總功率要大